上海地区交通数据可视化系统的设计与实现开题报告

 2022-08-05 09:49:43

1. 研究目的与意义

城市交通与我们每个人的生活息息相关,据统计,城市中大约有40%的人口每天花费1小时在交通上。然而,现代城市中大量的人口以及交通工具产生了许多城市问题,比如交通拥堵、交通事故和空气污染等。可视分析技术一直在交通数据分析的过程中扮演了一个重要的角色。从基础的流量分析到交通事件的挖掘,可视化方法进一步结合交通和周围环境的关系,从全新的角度解释交通系统与人类社会的关系。

随着社会经济的不断发展,生活水平的不断提高,人们出行时间及出行方式等原因导致道路资源不能满足车辆行驶的需要,道路交通堵塞情况日渐频繁。缓解城市交通拥堵现状,充分利用城市道路基础设施,提高道路通行效率可采用现代科技实现。随着城市动态交通信息采集技术的不断发展,及时获取城市网中实时的道路交通数据已成为可能,大量的交通数据为分析城市道路交通状态和预测道路交通状况提供了数据基础。实时的道路交通流量预测能够更好的分析道路交通状况,给予出行的人合适的参考建议。到了现如今,随着大数据可视化的热潮,在交通数据中使用可视化可以帮助人们有效地理解移动车辆的行为、发现交通在时空上的模式,从而为交通优化等提供决策信息。当代交通系统每时每刻都会产生大量的数据,而且伴随着城市化进程越来越深入,交通数据的规模也随之有了爆炸性的增长。在这种情况下,直接对交通数据进行分析的传统方法已经变得越来越困难,而且效率越来越低,数据挖掘、机器学习和可视化等智能化技术的深入和广泛使用已经变得刻不容缓。特别地,可视化可以将用户和数据直接相关,支持用户以简单可视的方式与数据进行交互,进而实现用户智慧和机器智慧交融反馈,可以极大地提高分析和决策的效率与准度。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:

(1)城市交通线路的可视化显示

(2)查询交通的显示

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3. 国内外研究现状

伴随着大数据可视化的热潮,在交通数据中使用可视化可以帮助人们有效地监控移动车辆的行为、发现交通在时空上的模式,从而为交通优化等提供决策信息。

当代交通系统每时每刻都会产生大量的数据,比如,出租车上搭载的GPS传感器会记录出租车的行驶轨迹;街道监控摄像头会记录车辆的通过情况。特别地,可视化可以将用户和数据直接相关,支持用户以简单可视的方式与数据进行交互,进而实现用户智慧和城市智慧交融反馈,可以极大地提高分析和决策的效率与准度。

城市交通路网分析对于交通管理有一定的指导意义。现有的路网分析方法一般需要布置特定的设备和专业人员现场采集数据,过程也多采取多次试错的方式调节各类模型参数,需要大量的人力和物力。城市交通轨迹数据保存了大量车辆长期行驶记录,数据覆盖城市大部分道路,有利于城市道路整体评估。陈为教授团队提出了一种基于道路的轨迹查询模型,对轨迹数据建立了双向链接哈希索引提升查询效率。他们设计的可视化系统中将道路作为空间查询约束,把道路上车流模式划分为四种拓扑模式:leave,cover,enter和cross。同时,系统提供了刷选工具,分析师可以任意选择道路,通过该道路的车流热力图,统计图等对道路进行评估和分析。通过实际案例分析,该系统可以发现潮汐车道以及“分水岭”等城市道路的车流模式特征。

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4. 计划与进度安排

一、数据的爬取、清洗及筛选

二、数据各层次可视化处理

三、可视化系统设计

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5. 参考文献

[1] 李霖, 许铭, 尹章才, 朱海红. 基于地图的地理信息可视化现状与发展

[2] 蔡先华. GIS-T空间数据库管理与应用关键技术研究[D].东南大学,2005.

[3] Wei Chen, Fangzhou Guo, Fei-Yue Wang. ASurvey ofTraffic Data Visualization. IEEE Transactions on IntelligentTransportationSystems, 16(6):2970 – 2984, 2015.

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